RU2534182C1 - Alloying method of aluminium or alloys on its basis - Google Patents
Alloying method of aluminium or alloys on its basis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534182C1 RU2534182C1 RU2013133509/02A RU2013133509A RU2534182C1 RU 2534182 C1 RU2534182 C1 RU 2534182C1 RU 2013133509/02 A RU2013133509/02 A RU 2013133509/02A RU 2013133509 A RU2013133509 A RU 2013133509A RU 2534182 C1 RU2534182 C1 RU 2534182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- alloying
- powder mixture
- mixture
- fluoride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к легированию алюминия и сплавов на его основе (как литейных, так и деформируемых), в частности к методам, которые могут быть использованы для введения в сплавы тугоплавких, рассеянных и редких металлов, с целью улучшения свойств (таких как жаростойкость, коррозионная стойкость, свариваемость, механическая прочность и др.), а конкретно легирование алюминия малыми добавками скандия, иттрия, циркония и гафния, с применением алюминотермических методов.The invention relates to the alloying of aluminum and alloys based on it (both foundry and wrought), in particular to methods that can be used to introduce refractory, dispersed and rare metals into alloys in order to improve properties (such as heat resistance, corrosion resistance , weldability, mechanical strength, etc.), and specifically alloying aluminum with small additives of scandium, yttrium, zirconium and hafnium, using aluminothermic methods.
Известен способ введения порошков легирующих металлов в алюминий в определенной последовательности (Патент US №4832911, МПК С22С 1/02; С22С 021/00; С22С 1/026; 1989 год), с применением специального солевого флюса, используя ковш оригинальной конструкции.A known method of introducing powders of alloying metals into aluminum in a certain sequence (US Patent No. 4832911, IPC C22C 1/02; C22C 021/00; C22C 1/026; 1989), using a special salt flux using an original design bucket.
Недостатками известного способа являются использование металлических порошков в качестве исходных ингредиентов, так как это усложняет технологический процесс в целом, поскольку возникает необходимость дополнительной операции по получению металлического порошка, и конструктивная сложность, обусловленная необходимостью использования специально сконструированного ковша.The disadvantages of this method are the use of metal powders as starting ingredients, as this complicates the process as a whole, since there is a need for additional operations to obtain a metal powder, and structural complexity due to the need to use a specially designed bucket.
Известен способ инжекционного структурирования (перемешивания) для равномерного распределения титана с одновременным рафинированием алюминиевых сплавов (заявка CN 20101615403, МПК С22С 1/02, С22С 21/00; 2010 год), где в качестве газа продувки применяется очищенный аргон или азот.A known method of injection structuring (mixing) for uniform distribution of titanium while refining aluminum alloys (application CN 20101615403, IPC C22C 1/02, C22C 21/00; 2010), where purified argon or nitrogen is used as the purge gas.
Этот способ имеет тот же недостаток, что и в предыдущем способе - применение порошка металла (титана), что усложняет весь технологический процесс, т.к. получение металлических порошков само по себе сложное производство. Для продувки расплавленного алюминия используется аргон или азот, но азот может образовывать прочные нитриды, что тоже является недостатком. И последнее - высокая температура процесса (950°С).This method has the same drawback as in the previous method - the use of a metal powder (titanium), which complicates the entire process, because obtaining metal powders is in itself a complex production. Argon or nitrogen is used to purge molten aluminum, but nitrogen can form strong nitrides, which is also a drawback. And the last one is the high temperature of the process (950 ° С).
Известен способ легирования алюминия путем введения реакционной смеси в расплав алюминия инжекционным методом. Вводится соль легирующего компонента (например, гексафторцирконата калия - K2ZrF6) в виде газопорошковой смеси через сопло погруженной в алюминиевый расплав фурмы в струе высокоскоростного нейтрального газа, автономно подающегося в расплав через соосные отверстия фурмы при давлении не менее 8 атм (прототип) (Патент RU №2294976, МПК С22С 21/00; С22С 1/02; 2007 год).A known method of alloying aluminum by introducing the reaction mixture into the molten aluminum injection method. The salt of the alloying component (for example, potassium hexafluorozirconate - K 2 ZrF 6 ) is introduced in the form of a gas-powder mixture through a nozzle immersed in the aluminum melt of the tuyere in a jet of high-speed neutral gas, which is autonomously fed into the melt through the coaxial holes of the tuyere at a pressure of at least 8 atm (prototype) ( Patent RU No. 2294976, IPC С22С 21/00; С22С 1/02; 2007).
Известный способ имеет следующие недостатки: во-первых, использование для легирования дорогостоящих солей (гексафторцирконат калия); во-вторых, необходимость держать повышенную температуру для расплавления K2ZrF6 (~900°C); в-третьих, применение высокоскоростного газа, автономно подающегося в расплав через соосные отверстия фурм; в-четвертых, необходимость подавать газ под давлением не менее 8 атм; в-пятых, использования специальных сопел.The known method has the following disadvantages: firstly, the use for alloying of expensive salts (potassium hexafluorozirconate); secondly, the need to keep the temperature elevated to melt K 2 ZrF 6 (~ 900 ° C); thirdly, the use of high-speed gas autonomously fed into the melt through the coaxial holes of the tuyeres; fourthly, the need to supply gas at a pressure of at least 8 atm; fifth, the use of special nozzles.
Таким образом, перед авторами была поставлена задача - разработать простой, универсальный и надежный способ введения малых легирующих или модифицирующих добавок скандия, иттрия, циркония и гафния как индивидуально, так и комплексно в алюминий и сплавы на его основе.Thus, the authors were tasked to develop a simple, universal and reliable method for introducing small doping or modifying additives of scandium, yttrium, zirconium and hafnium, both individually and complexly, into aluminum and alloys based on it.
Поставленная задача решена в предлагаемом способе легирования алюминия или сплавов на его основе, включающем введение в расплав легирующего компонента в составе порошковой смеси путем продувки смеси в струе транспортирующего газа, в котором используют порошковую смесь, состоящую из фторида калия, хлорида калия и фторида алюминия при следующем соотношении компонентов, масс.%:The problem is solved in the proposed method of alloying aluminum or alloys based on it, including introducing into the melt the alloying component in the composition of the powder mixture by blowing the mixture in a jet of transporting gas, which uses a powder mixture consisting of potassium fluoride, potassium chloride and aluminum fluoride in the following the ratio of components, wt.%:
а в качестве легирующего компонента используют оксид соответствующего металла в количестве 10÷25 масс.% от общей массы порошковой смеси, при этом в качестве транспортирующего газа используют оксид углерода, который подают со скоростью 0,2-20 ндм3/мин и под давлением 0,05-3,5 атм.and as an alloying component, the corresponding metal oxide is used in an amount of 10 ÷ 25 wt.% of the total weight of the powder mixture, while carbon monoxide is used as a transporting gas, which is supplied at a rate of 0.2-20 ndm 3 / min and at a pressure of 0 . 05-3.5 atm.
При этом в качестве легирующего компонента может быть использован один или несколько оксидов из группы металлов, включающей скандий, иттрий, гафний, цирконий.Moreover, one or more oxides from the group of metals, including scandium, yttrium, hafnium, zirconium, can be used as an alloying component.
Предлагаемый способ позволяет осуществить легирование алюминия и сплавов на его основе скандием, иттрием, цирконием и гафнием с использованием солевого состава из смеси хлорида калия и фторидов калия и алюминия, содержащего оксиды соответствующих металлов путем подачи их в струе транспортирующего газа в расплавленный алюминий. В ходе проведенных исследований авторами установлено, что измельченные смеси этих солей при плавлении растворяют оксиды, образуя сложные комплексные соединения, которые легко взаимодействуют с расплавленным алюминием, легируя его скандием, иттрием, цирконием и гафнием, что позволяет получать сплавы нового поколения (например, такие как 1570, 1975 и др.). После продувки газопорошковой смесью расплава алюминия шлак легко удаляется и готовый продукт можно разливать в изложницы и формы.The proposed method allows alloying of aluminum and alloys based on it with scandium, yttrium, zirconium and hafnium using a salt composition of a mixture of potassium chloride and potassium fluorides and aluminum containing oxides of the corresponding metals by feeding them in a stream of a transporting gas into molten aluminum. In the course of research, the authors found that the crushed mixtures of these salts dissolve oxides upon melting, forming complex complexes that easily interact with molten aluminum, alloying it with scandium, yttrium, zirconium and hafnium, which makes it possible to obtain new-generation alloys (for example, such as 1570, 1975, etc.). After purging the aluminum melt with a gas-powder mixture, the slag is easily removed and the finished product can be poured into molds and molds.
Экспериментальные исследования, осуществленные авторами в лабораторных условиях, позволили установить, что предлагаемым способом могут быть получены алюминиевые сплавы с нужным содержанием легирующих добавок: скандия, иттрия, циркония и гафния в различных соотношениях. При этом способе вводимые металлы равномерно распределяются по всему объему сплава, время операции можно значительно сократить относительно известного способа легирования (в два и более раза), используются доступные соли в небольших количествах, при этом часть примесей выводится в шлак. Так, экспериментально установлено снижение содержания натрия на 15%, кремния на 25%, а меди почти на 80%. Авторами экспериментально установлено, что для легирования алюминия допантами в необходимых пределах необходимо в солевой смеси выдерживать концентрации соединений вводимых металлов, с учетом выхода легирующих металлов в сплав при температуре ведения процесса. В случае отклонения концентрации солей восстанавливаемых алюминотермическим методом металлов, не удастся добиться нужных соотношений в сплаве. Так, при содержании в порошковой смеси хлорида калия менее 50 масс.%, а фторида калия более 45 масс.% и фторида алюминия более 10 масс.% наблюдается сгущение флюса, препятствующее протеканию высокотемпературной обменной реакции и отделению шлака от металла. При содержании в порошковой смеси хлорида калия более 65 масс.%, а фторида калия менее 25 масс.% и фторида алюминия менее 5 масс.% наблюдается снижение растворимости оксидов и ухудшение слияния отдельных капель алюминия, застревающих в шлаке. Также существенное влияние на конечный результат оказывает количество оксида в порошковой смеси: содержание оксида менее 10 масс.% ведет к неоправданному увеличению расхода реагентов; содержание оксида более 25 масс.% ведет к образованию вязкой пастообразной консистенции шлака. Соблюдение параметров проведения процесса также является необходимым условием легирования алюминия. При скорости транспортирующего газа более 20 ндм3/мин и его давлении более 3,5 атм наблюдается разбрызгивание металла и шлака в печи; при скорости транспортирующего газа менее 0,2 ндм3/мин и его давлении менее 0,05 атм наблюдается отсутствие барботирования при углублении сопла в расплав.Experimental studies carried out by the authors in laboratory conditions, it was found that the proposed method can be obtained aluminum alloys with the desired content of alloying additives: scandium, yttrium, zirconium and hafnium in various proportions. With this method, the introduced metals are evenly distributed over the entire volume of the alloy, the operation time can be significantly reduced relative to the known alloying method (two or more times), available salts in small quantities are used, and some of the impurities are removed to slag. So, experimentally found a decrease in sodium content by 15%, silicon by 25%, and copper by almost 80%. The authors experimentally established that for doping aluminum with dopants within the required limits, it is necessary to maintain the concentration of compounds of the introduced metals in the salt mixture, taking into account the yield of alloying metals in the alloy at the temperature of the process. In the case of deviations in the concentration of salts of metals recovered by the aluminothermic method, the desired ratios in the alloy cannot be achieved. Thus, when the content of potassium chloride in the powder mixture is less than 50 wt.%, And potassium fluoride is more than 45 wt.% And aluminum fluoride is more than 10 wt.%, Flux thickening is observed, which prevents the high-temperature exchange reaction and the separation of slag from the metal. When the content in the powder mixture of potassium chloride is more than 65 wt.%, And potassium fluoride is less than 25 wt.% And aluminum fluoride is less than 5 wt.%, There is a decrease in the solubility of oxides and worsening of the merger of individual droplets of aluminum stuck in the slag. The amount of oxide in the powder mixture also has a significant effect on the final result: an oxide content of less than 10 wt.% Leads to an unjustified increase in the consumption of reagents; an oxide content of more than 25 wt.% leads to the formation of a viscous pasty slag consistency. Compliance with the parameters of the process is also a prerequisite for alloying aluminum. When the speed of the transporting gas is more than 20 nm 3 / min and its pressure is more than 3.5 atm, metal and slag are sprayed in the furnace; when the velocity of the transporting gas is less than 0.2 ndm 3 / min and its pressure is less than 0.05 atm, there is a lack of bubbling when the nozzle is deepened into the melt.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.
Предварительно готовят смесь солей (50÷65 масс.% KCl, 25÷45 масс.% KF, 5÷10 масс.% AlF3): сушат при температуре 150°С, смешивают в указанных выше соотношениях, вводят расчетное количество оксидов легирующей добавки (10-25% от общей массы полученной смеси), измельчают с одновременным перемешиванием и загружают в инжекционную установку (например, такую как НТМ-01-2, выпускаемую ЗАО УРАЛТЕХМАРКЕТ, г. Екатеринбург). Необходимое количество реагентов берется из расчета избытка 5÷20%.A mixture of salts is preliminarily prepared (50 ÷ 65 wt.% KCl, 25 ÷ 45 wt.% KF, 5 ÷ 10 wt.% AlF 3 ): dried at a temperature of 150 ° С, mixed in the above ratios, the calculated amount of dopant oxides is introduced (10-25% of the total mass of the resulting mixture), crushed with simultaneous stirring and loaded into an injection unit (for example, such as NTM-01-2 manufactured by URALTECHMARKET, Ekaterinburg). The required amount of reagents is taken from the calculation of the excess of 5 ÷ 20%.
Легируемый алюминий (или сплав на его основе) в необходимом количестве расплавляют в печи любого типа до температуры регламентируемой технологической инструкции для конкретного сплава. Для чистого алюминия - 750÷800°С.Alloyed aluminum (or an alloy based on it) in the required amount is melted in a furnace of any type to the temperature of a regulated technological instruction for a particular alloy. For pure aluminum - 750 ÷ 800 ° C.
Продувку порошковой смеси в алюминиевый расплав осуществляют углекислым газом при скорости потока 0,2-20 ндм3/мин и давлении 0,05-3,5 атм до тех пор, пока вся порошковая смесь не будет израсходована. Продувку газом ведут еще 0,5-5 минут, после дают отстояться шлаку и преступают к его сливу или разливу металла или другим операциям, предусмотренным регламентом и технологической инструкцией. Полученный продукт аттестуется химическим и структурным анализами.The powder mixture is purged into the aluminum melt with carbon dioxide at a flow rate of 0.2–20 ndm 3 / min and a pressure of 0.05–3.5 atm until the entire powder mixture is consumed. Gas purging is carried out for another 0.5-5 minutes, after which slag is allowed to settle and transgress to its discharge or spill of metal or other operations provided for by the regulations and process instructions. The resulting product is certified by chemical and structural analyzes.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами конкретного исполнения, произведенными в лабораторной муфельной печи «Nobertherm» модели L-9/11/В180 и лабораторной инжекционной установке.The proposed method is illustrated by the following examples of specific performance, produced in a laboratory muffle furnace "Nobertherm" model L-9/11 / B180 and a laboratory injection unit.
Пример 1. Легирование алюминия скандием.Example 1. Alloying aluminum with scandium.
100 грамм алюминиевых гранул марки А85 загружали в алундовый тигель, засыпали сверху покровным флюсом из смеси KF-KCl (1:2) 9 грамм и помещали тигель в муфельную печь. Алюминий плавили и нагревали до температуры 750°С.100 grams of A85 grade aluminum granules were loaded into an alundum crucible, covered with 9 gram KF-KCl (1: 2) mixture flux from above and placed in a muffle furnace. Aluminum was melted and heated to a temperature of 750 ° C.
Просушенные при 150°С порошки солей и оксида брали в следующем количестве, г.: 4.55 (65 масс.%) KCl, 1.75 (25 масс.%) KF, 0.7 (10 масс.%) AlF3, 0.7 (10 масс.% от общей массы порошковой смеси) Sc2O3. Порошки солей и оксида смешивали, измельчали в чугунной ступке и просеивали через сито. Подготовленная смесь вдувалась в расплавленный алюминий углекислым газом при давлении 0,05 атм со скоростью 0,2 ндм3/мин. После того как смесь закончилась, около 30 секунд шла продувка расплава углекислым газом, полученный сплав и шлак сливались в чугунную изложницу.The powders of salts and oxide dried at 150 ° С were taken in the following amount, g: 4.55 (65 wt.%) KCl, 1.75 (25 wt.%) KF, 0.7 (10 wt.%) AlF 3 , 0.7 (10 wt. % of the total mass of the powder mixture) Sc 2 O 3 . Powders of salts and oxide were mixed, ground in a cast-iron mortar and sieved through a sieve. The prepared mixture was blown into molten aluminum with carbon dioxide at a pressure of 0.05 atm at a rate of 0.2 ndm 3 / min. After the mixture was finished, the melt was purged with carbon dioxide for about 30 seconds, the resulting alloy and slag were poured into a cast iron mold.
Полученный сплав отмывали в виброванне, просушивали и отбирали усредненную пробу на анализ.The resulting alloy was washed in vibration, dried and an averaged sample was taken for analysis.
Полученный сплав имел состав: 0.43 масс.% скандия, остальное алюминий.The resulting alloy had the composition: 0.43 wt.% Scandium, the rest was aluminum.
Пример 2. Легирование алюминия иттрием.Example 2. Alloying aluminum with yttrium.
500 грамм алюминиевых гранул марки А85 загружали в алундовый тигель, засыпали сверху покровным флюсом из смеси KF-KCl (1:2) 15 грамм и помещали тигель в муфельную печь. Алюминий плавили и нагревали до температуры 750°С.500 grams of A85 grade aluminum granules were loaded into an alundum crucible, covered with 15 grams of KF-KCl (1: 2) coating flux from the top, and placed in a muffle furnace. Aluminum was melted and heated to a temperature of 750 ° C.
Просушенные при 150°С порошки солей и оксида брали в следующем количестве, г.: 20,0 (60,6 масс.%) KCl, 10,0 (30,3 масс.%) KF, 3,0 (9,1 масс.%) AlF3, 5,0 (15 масс.% от общей массы порошковой смеси) Y2O3. Порошки солей и оксида смешивали, измельчали в чугунной ступке и просеивали через сито. Подготовленная смесь вдувалась в расплавленный алюминий углекислым газом при давлении 0,05 атм со скоростью 0,5 ндм3/мин. После того как смесь закончилась, около 30 секунд шла продувка расплава углекислым газом, полученный сплав и шлак сливались в чугунную изложницу.The powders of salts and oxide dried at 150 ° С were taken in the following amount, g: 20.0 (60.6 wt.%) KCl, 10.0 (30.3 wt.%) KF, 3.0 (9.1 wt.%) AlF 3 , 5.0 (15 wt.% of the total mass of the powder mixture) Y 2 O 3 . Powders of salts and oxide were mixed, ground in a cast-iron mortar and sieved through a sieve. The prepared mixture was blown into molten aluminum with carbon dioxide at a pressure of 0.05 atm at a speed of 0.5 ndm 3 / min. After the mixture was finished, the melt was purged with carbon dioxide for about 30 seconds, the resulting alloy and slag were poured into a cast iron mold.
Полученный сплав отмывали в виброванне, просушивали и отбирали усредненную пробу на анализ.The resulting alloy was washed in vibration, dried and an averaged sample was taken for analysis.
Полученный сплав имел состав: 0.52 масс.% иттрия, остальное алюминий.The resulting alloy had the composition: 0.52 wt.% Yttrium, the rest was aluminum.
Пример 3. Легирование алюминия скандием и цирконием. Example 3. Alloying aluminum with scandium and zirconium.
150 грамм алюминиевых гранул марки А85 загружали в алундовый тигель, засыпали сверху покровным флюсом из смеси KF-KCl (1:2) 9 грамм и помещали тигель в муфельную печь. Алюминий плавили и нагревали до температуры 750°С.150 grams of A85 grade aluminum granules were loaded into an alundum crucible, covered with 9 gram KF-KCl (1: 2) mixture flux from above, and placed in a muffle furnace. Aluminum was melted and heated to a temperature of 750 ° C.
Просушенные при 150°С порошки солей и оксида брали в следующем количестве, г.: 5.5 (52,4 масс.%) KCl, 4.0 (38,1 масс.%) KF, 1,0 (9,5 масс.%) AlF3, 1.5 Sc2O3, 0,75 ZrO2 (Sc2O3+ZrO2 составляют 21 масс.% от общей массы порошковой смеси). Порошки солей и оксида смешивали, измельчали в чугунной ступке и просеивали через сито. Подготовленная смесь вдувалась в расплавленный алюминий углекислым газом при давлении 0,05 атм со скоростью 0,2 ндм3/мин. После того как смесь закончилась, около 30 секунд шла продувка расплава углекислым газом, полученный сплав и шлак сливались в чугунную изложницу.The salts and oxide powders dried at 150 ° С were taken in the following amount, g: 5.5 (52.4 wt.%) KCl, 4.0 (38.1 wt.%) KF, 1.0 (9.5 wt.%) AlF 3 , 1.5 Sc 2 O 3 , 0.75 ZrO 2 (Sc 2 O 3 + ZrO 2 account for 21 wt.% Of the total mass of the powder mixture). Powders of salts and oxide were mixed, ground in a cast-iron mortar and sieved through a sieve. The prepared mixture was blown into molten aluminum with carbon dioxide at a pressure of 0.05 atm at a rate of 0.2 ndm 3 / min. After the mixture was finished, the melt was purged with carbon dioxide for about 30 seconds, the resulting alloy and slag were poured into a cast iron mold.
Полученный сплав отмывали в виброванне, просушивали и отбирали усредненную пробу на анализ.The resulting alloy was washed in vibration, dried and an averaged sample was taken for analysis.
Полученный сплав имел состав: 0.61 масс.% скандия, 0.35 масс.% циркония, остальное алюминий.The resulting alloy had the composition: 0.61 wt.% Scandium, 0.35 wt.% Zirconium, the rest was aluminum.
Пример 4. Легирование алюминия скандием, цирконием и гафнием.Example 4. Alloying aluminum with scandium, zirconium and hafnium.
200 грамм алюминиевых гранул марки А85 загружали в алундовый тигель, засыпали сверху покровным флюсом из смеси KF-KCl (1:2) 12 грамм и помещали тигель в муфельную печь. Алюминий плавили и нагревали до температуры 750°С.200 grams of A85 grade aluminum granules were loaded into an alundum crucible, covered with 12 grams KF-KCl (1: 2) mixture flux from above, and placed in a muffle furnace. Aluminum was melted and heated to a temperature of 750 ° C.
Просушенные при 150°С порошки солей и оксида брали в следующем количестве, г.: 6,5 (50 масс.%) KCl, 5,85 (45 масс.%) KF, 0,65 (5 масс.%) AlF3, 1.25 Sc2O3, 1,0 ZrO2, 1,0 HfO2 (Sc2O3+ZrO2+HfO2 составляют 25 масс.% от общей массы порошковой смеси). Порошки солей и оксида смешивали, измельчали в чугунной ступке и просеивали через сито. Подготовленная смесь вдувалась в расплавленный алюминий углекислым газом при давлении 0,05 атм со скоростью 0,2 ндм3/мин. После того как смесь закончилась, около 30 секунд шла продувка расплава углекислым газом, полученный сплав и шлак сливались в чугунную изложницу.The powders of salts and oxide dried at 150 ° С were taken in the following amount, g: 6.5 (50 wt.%) KCl, 5.85 (45 wt.%) KF, 0.65 (5 wt.%) AlF 3 , 1.25 Sc 2 O 3 , 1.0 ZrO 2 , 1.0 HfO 2 (Sc 2 O 3 + ZrO 2 + HfO 2 account for 25 wt.% Of the total weight of the powder mixture). Powders of salts and oxide were mixed, ground in a cast-iron mortar and sieved through a sieve. The prepared mixture was blown into molten aluminum with carbon dioxide at a pressure of 0.05 atm at a rate of 0.2 ndm 3 / min. After the mixture was finished, the melt was purged with carbon dioxide for about 30 seconds, the resulting alloy and slag were poured into a cast iron mold.
Полученный сплав отмывали в виброванне, просушивали и отбирали усредненную пробу на анализ.The resulting alloy was washed in vibration, dried and an averaged sample was taken for analysis.
Полученный сплав имел состав: 0.37 масс.% скандия, 0.33 масс.% циркония, 0.37 масс.% гафния, остальное алюминий.The resulting alloy had the composition: 0.37 wt.% Scandium, 0.33 wt.% Zirconium, 0.37 wt.% Hafnium, the rest is aluminum.
Итак, предлагаемый способ легирования алюминия или сплавов на его основе по сравнению с известным способом имеет следующие преимущества:So, the proposed method of alloying aluminum or alloys based on it in comparison with the known method has the following advantages:
1. Используются дешевые, легко доступные соединения (оксиды) легирующих металлов.1. Use cheap, readily available compounds (oxides) of alloying metals.
2. Сокращение времени операции по растворению легирующих компонентов.2. Reducing the time of the operation to dissolve the alloying components.
3. Невысокие температуры ведения процесса (750°С).3. Low temperature of the process (750 ° C).
4. Не нужно создавать избыточно высокое давление транспортирующего газа.4. It is not necessary to create an excessively high pressure of the conveying gas.
5. Использование легкодоступного углекислого газа.5. Use of readily available carbon dioxide.
Claims (2)
а в качестве легирующего компонента используют оксид соответствующего металла в количестве 10÷25 мас.% от общей массы порошковой смеси, при этом в качестве транспортирующего газа используют оксид углерода, который подают со скоростью 0,2-20 ндм3/мин и под давлением 0,05-3,5 атм.1. The method of alloying aluminum or alloys based on it, including introducing into the melt the alloying component in the composition of the powder mixture by blowing the mixture in a jet of transporting gas, characterized in that a powder mixture consisting of potassium fluoride, potassium chloride and aluminum fluoride is used in the following ratio components, wt.%:
and as an alloying component, the oxide of the corresponding metal is used in an amount of 10 ÷ 25 wt.% of the total weight of the powder mixture, while carbon monoxide is used as a transporting gas, which is supplied at a rate of 0.2-20 ndm 3 / min and at a pressure of 0 . 05-3.5 atm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013133509/02A RU2534182C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Alloying method of aluminium or alloys on its basis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013133509/02A RU2534182C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Alloying method of aluminium or alloys on its basis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2534182C1 true RU2534182C1 (en) | 2014-11-27 |
Family
ID=53382958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013133509/02A RU2534182C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Alloying method of aluminium or alloys on its basis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2534182C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811340C1 (en) * | 2023-08-17 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Method of electrolytic production of aluminum alloys with yttrium |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832911A (en) * | 1986-09-18 | 1989-05-23 | Alcan International Limited | Method of alloying aluminium |
| US6599413B1 (en) * | 1998-05-15 | 2003-07-29 | Foseco International Limited | Method and apparatus for the treatment of a melt |
| FR2805828B1 (en) * | 2000-03-03 | 2004-04-16 | Kobe Steel Ltd | ALUMINUM-BASED ALLOY CONTAINING BORON AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
| RU2294976C2 (en) * | 2005-04-15 | 2007-03-10 | Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" | Method of alloying aluminum |
-
2013
- 2013-07-18 RU RU2013133509/02A patent/RU2534182C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832911A (en) * | 1986-09-18 | 1989-05-23 | Alcan International Limited | Method of alloying aluminium |
| US6599413B1 (en) * | 1998-05-15 | 2003-07-29 | Foseco International Limited | Method and apparatus for the treatment of a melt |
| FR2805828B1 (en) * | 2000-03-03 | 2004-04-16 | Kobe Steel Ltd | ALUMINUM-BASED ALLOY CONTAINING BORON AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
| RU2294976C2 (en) * | 2005-04-15 | 2007-03-10 | Открытое акционерное общество "Каменск-Уральский металлургический завод" | Method of alloying aluminum |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811340C1 (en) * | 2023-08-17 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Method of electrolytic production of aluminum alloys with yttrium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11180827B2 (en) | Method for preparing ferrovanadium alloys based on aluminothermic self-propagating gradient reduction and slag washing refining | |
| CN101457270B (en) | Method and device for preparing high quality high ferrotitanium alloy based on aluminothermy reduction | |
| US11060166B2 (en) | Method for preparing titanium alloys based on aluminothermic self-propagating gradient reduction and slag-washing refining | |
| CN107142384B (en) | The preparation method of high-performance aluminium alloy wheel hub | |
| CN105316513B (en) | A kind of aluminium alloy sodium-free refining agent of the erbium of yttrium containing cerium | |
| CN103266237B (en) | Deslagging smelting flux for smelting casting zinc alloy and preparation method thereof | |
| CN110625127A (en) | Preparation method of cobalt-chromium-nickel-tungsten alloy brazing filler metal powder | |
| CN105603257B (en) | The production method of high-quality ferrotianium | |
| JP2571561B2 (en) | Processing method for refining metals and alloys | |
| RU2534182C1 (en) | Alloying method of aluminium or alloys on its basis | |
| KR101224911B1 (en) | Environment-friendly manufacturing method of ingot for hot dipped zinc-aluminium-magnesium alloy coating | |
| RU2426807C2 (en) | Procedure for production of aluminium-scandium addition alloy for alloys on base of aluminium | |
| CN106834880A (en) | A kind of preparation method of ferro-titanium | |
| CN101148721B (en) | Aluminum-base composite material and preparation method thereof | |
| KR20110135163A (en) | Ingot for hot dipped zinc-aluminium-magnesium alloy coating using magnesium scrap and environment-friendly manufacturing method for the ingot | |
| FI109421B (en) | Method and powder mixture for repairing refractory bodies containing oxides | |
| KR101434262B1 (en) | Aluminium alloy and manufacturing method thereof | |
| RU2455379C1 (en) | Method to melt low-carbon manganiferous alloys | |
| Andreev et al. | Gravity-assisted metallothermic SHS of titanium aluminide with Al–Ca mixture as a reducing agent | |
| RU2599464C2 (en) | Charge and method for aluminothermic production of chromium-based alloy using said charge | |
| CN100537801C (en) | A kind of preparation method of aluminum matrix composite | |
| US6840980B2 (en) | Method for eliminating bismuth from molten lead by adding calcium-magnesium alloys | |
| RU2567928C1 (en) | Modifying mix for steel out-of-furnace processing | |
| CN108118196A (en) | A kind of preparation method of aluminium manganese intermediate alloy | |
| RU2772055C1 (en) | Method for refining hard zinc from aluminium impurities |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170719 |